Modulhandbuch

Elektrotechnik/Informationstechnik plus (EI-plus)

Regelungstechnik 1

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Absolventinnen und Absolventen

  • können erziehungswissenschaftliche Fachrichtungen und Konzeptionen sowie pädagogische Lehren in die Struktur der Erziehungswissenschaften einordnen;
  • sind mit den Begriffen Erziehung, Sozialisation und Bildung vertraut und kennen relevante Erziehungs-, Bildungs- und Sozialisationstheorien;
  • kennen grundlegende Strategien erziehungswissenschaftlicher Forschung;
  • kennen einschlägige Theorien pädagogischer Professionalität und können die spezifischen Herausforderungen und Paradoxien pädagogischen Handelns identifizieren;
  • kennen die lerntheoretischen und handlungstheoretischen Grundlagen didaktischer Modelle und Konzepte;
  • können Lernsequenzen auf der Grundlage didaktischer Modelle vorbereiten, durchführen und reflektieren;
  • sind mit dem Konzept der beruflichen Handlungskompetenz vertraut und können diese Kompetenz in unterschiedlichen beruflichen Praxisfeldern analysieren;
  • können Hospitationen planen, durchführen, reflektieren und auswerten.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60h
Workload 120h
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

K90

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Thomas Diehl

Max. Teilnehmer 36
Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelorstudiengang Elektrotechnik/Informationstechnik-plus (EI-plus)

Bachelorstudiengang Mechatronik-plus (MK-plus)

Bachelorstudiengang Medientechnik/Wirtschaft-plus (MW-plus)

Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik-plus (WIN-plus)

Bachelorstudiengang Elektrische Energietechnik/Physik plus (EP-plus)

Veranstaltungen

Regelungstechnik 1

Art Vorlesung
Nr. EMI835
SWS 4.0
Lerninhalt

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Regelungstechnik und vermittelt die grundlegenden Konzepte zur Analyse von Regelkreisen und dem Entwurf von Reglern für zeitkontinuierliche, lineare Systeme mit einem Eingang und einem Ausgang (LTI-SISO-Systeme). Behandelt werden u.a. folgende Inhalte:

Einführung in die Regelungstechnik

  • Anwendungen   
  • Definition: System, Steuerung, Regelung, Blockschaltbild, statisches System, dynamisches System, Stabilität
  • Steuerung und Regelung statischer Systeme
  • Festwertregelung, Folgeregelung, Vorsteuerung

Modellierung dynamischer Systeme

  • Beschreibung mechanischer, elektrischer und fluidischer Systeme mittels Differentialgleichungen
  • Definition von linearen, zeitinvarianten Systemen (LTI-Systeme)
  • Linearisierung nichtlinearer Differentialgleichungen
  • Simulation eines Systems mit MATLAB Simulink

Beschreibung und Verhalten von LTI-Systemen im Zeitbereich

  • Lösen der Eingangs-/Ausgangs-Differentialgleichung
  • Sprungantwort und Impulsantwort, Faltung
  • Erzwungene Antwort und Eigenbewegung
  • Transientes und stationäres Verhalten

Beschreibung und Verhalten von LTI-Systemen im Frequenzbereich

  • Anwendung der Laplace-Transformation,
  • Übertragungsfunktion, Pole und Nullstellen, Stabilität
  • Blockschaltbildumformung
  • Frequenzgang, Bode-Diagramm, Ortskurve

 Elementare Übertragungsglieder

  • P-Glied, I-Glied, PT1-Glied, D-Glied, DT1-Glied, PT2-Glied, Totzeit-Glied
  • PD-Glied, Bandsperre
  • Zusammengesetzte Systeme

Der Regelkreis

  • Der Standardregelkreis
  • Ziele eine Regelung, Reglerentwurfsaufgabe und Anforderungen
  • Stabilität von Regelkreisen
  • Stationäres Verhalten von Regelkreisen
  • Standard-Regler vom Typ PID
  • Reglerauslegung im Zeitbereich (Methoden von Ziegler-Nichols, Methode v. Chien, Hrones und Reswick)
  • Reglerauslegung im Frequenzbereich (vereinfachtes Betragsoptimum, Zeitkonstantenkompensation, Frequenzkennlinienverfahren, Auslegeung auf Dämpfung des geschlossenen Kreises)
Literatur

• O. Föllinger, Regelungstechnik, 12. Auflage, Berlin, VDE Verlag, 2016
• J. Lunze, Regelungstechnik I, 11. Auflage, Springer Vieweg, 2016
• G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson, 8. Auflage, 2019